PROBLEMA 9- FUNÇÕES

Prévia do material em texto

PROBLEMA 9- VÁIAS PEDRAS NO CAMINHO 
OBJETIVO 1 – COMPREENDER O PROCESSO DE 
REABSORÇÃO, SECREÇÃO E EXCREÇÃO. 
Após o filtrado glomerular entrar nos túbulos 
renais, ele flui pelas porções sucessivas do túbulo 
— túbulo proximal, alça de Henle, túbulo 
distai, túbulo coletor e, finalmente, dueto coletor 
— antes de ser excretado como urina. Ao longo 
desse curso, algumas substâncias são 
seletivamente reabsorvidas dos túbulos de volta 
para o sangue enquanto outras são 
secretadas, do sangue para o lúmen tubular. 
A secreção é responsável por quantidades 
significativas de íons potássio, íons hidrogênio e 
de outras poucas substâncias que aparecem na 
urina. 
Filtração = Intensidade da filtração glomerular x 
Concentração plasmática 
A reabsorção tubular é muito seletiva. Algumas 
substâncias, como glicose e aminoácidos, são 
quase que completamente reabsorvidas pelos 
túbulos, de forma que a intensidade da excreção 
urinária é, em termos práticos, zero. 
O sódio, cloreto e bicarbonato, também são 
muito reabsorvidos, mas suas intensidades de 
reabsorção e de excreção urinárias são variáveis, 
dependendo das necessidades do organismo. 
Resíduos de produtos como 
ureia e creatinina, ao contrário, são pouco 
reabsorvidos pelos túbulos, sendo excretados em 
quantidades relativamente altas. 
A Reabsorção Tubular Inclui Mecanismos 
Passivos e Ativos 
A reabsorção, através do epitélio tubular, para o 
líquido intersticial inclui transporte ativo ou 
passivo pelos mesmos mecanismos básicos. 
 
 
 
Por exemplo, água e solutos podem ser 
transportados, tanto através das próprias 
membranas celulares (via transcelular) 
quanto através dos espaços juncionais entre as 
junções celulares (viaparacelular). 
Transporte Ativo 
O transporte ativo pode mover o soluto contra 
gradiente eletroquímico e requer energia 
derivada do metabolismo. 
O transporte ativo primário no qual é acoplado 
diretamente na fonte. Um exemplo é a bomba 
sódio-potássio ATPase que funciona ao longo da 
maior parte do túbulo renal. 
O transporte que é acoplado indiretamente à 
fonte de energia, como, por exemplo, a fornecida 
por gradiente iônico, échamado transporte ativo 
secundário. A reabsorção de glicose pelo túbulo 
renal é exemplo de transporte ativo secundário. 
A água é sempre reabsorvida por mecanismo 
físico passivo (não ativo) denominado osmose, o 
que significa difusão da água de região de baixa 
concentração de soluto (alta concentração de 
água) para uma de alta concentração de soluto 
(baixa concentração de água). 
 
O Transporte Ativo Primário através da 
Membrana Tubular Está Ligado à Hidrólise 
de ATP 
A energia para esse transporte ativo vem da 
hidrólise de ATP, por meio da ATPase ligada à 
membrana 
Os transportadores ativos primários conhecidos 
nos rins incluem a sódio-potássio ATPase, a 
hidrogênio ATPase, a hidrogênio-potássio ATPase 
e a cálcio A TPase. 
Bom exemplo de sistema de transporte ativo 
primário é a reabsorção de íons sódio através da 
membrana tubular proximal. Na qual a bomba 
sódio potássio usa a energia do ATP para 
transportar o sódio para fora da célula, para o 
interstício. Ao mesmo tempo que o potássio é 
transportado do interstício para o interior da 
célula. Essa bomba cria uma carga negativa de -
70mV dentro da célula, fazendo com que o Sódio 
da membrana luminal entre na célula 
passivamente. 
No túbulo proximal existe também a 
extensa borda em escova no lado luminal da 
membrana (o lado que está para o lúmen 
tubular), que multiplica a área da superfície por 
cerca de 20 vezes. 
Existem também proteínas transportadoras de 
sódio que se ligam aos íons sódio na superfície 
luminal da membrana e os liberam 
dentro da célula, provendo difusão facilitada de 
sódio através da membrana para dentro da 
célula. 
1. O sódio se difunde através da membrana 
luminal (também chamada de membrana apicat) 
para dentro da célula a favor do gradiente 
eletroquímico estabelecido pela bomba sódio-
potássio ATPase, na porção basolateral da 
membrana. 
2. O sódio é transportado, através da membrana 
basolateral, contra o gradiente eletroquímico 
pela bomba sódio-potássio ATPase. 
3. Sódio, água e outras substâncias são 
reabsorvidos do líquido intersticial para os 
capilares peritubulares por ultrafiltração, 
processo passivo movido pelos gradientes de 
pressão hidrostática e coloidosmótica. 
Mecanismo básico para transporte ativo de sódio 
através da célula epitelial tubular. A bomba de sódio-
potássio transporta sódio do interior da célula 
através da membrana basolateral, criando baixa 
concentração intracelular de sódio e potencial 
elétrico intracelular negativo. A baixa concentração 
intracelular de sódio e o potencial elétrico negativo 
fazem com que os íons sódio se difundam do lúmen 
tubular para a célula, através da borda em escova. 
Reabsorção Ativa Secundária através da 
Membrana Tubular. 
Uma vez que uma das substâncias (p. ex., sódio) 
se difunde por seu gradiente eletroquímico, a 
energia liberada é utilizada para mover outra 
substância (p. ex., glicose) contra seu gradiente 
eletroquímico. 
O transporte ativo secundário não necessita de 
energia diretamente do ATP. Em vez disso, a 
energia é liberada pela difusão facilitada 
simultânea de outra substancia transportadora a 
favor do seu gradiente. 
A Reabsorção Passiva de Água por Osmose 
Está Acoplada Principalmente à Reabsorção 
de Sódio 
Quando solutos são transportados para fora do 
túbulo por transporte ativo tanto primário 
quanto secundário, suas concentrações tendem a 
diminuir no túbulo, enquanto aumentam no 
interstício renal. Isto cria diferença de 
concentração que causa osmose, na mesma 
direção em que os solutos são transportados, do 
lúmen tubular para o interstício renal. Algumas 
porções do túbulo renal, especialmente o túbulo 
proximal, são altamente permeáveis à água, e a 
reabsorção de água ocorre tão rapidamente que 
há apenas pequeno gradiente de concentração 
para os solutos, através da membrana tubular. 
No túbulo proximal, a permeabilidade à água é 
sempre elevada, e a água é reabsorvida tão 
rapidamente quanto os solutos. No ramo 
ascendente da alça de Henle, a permeabilidade à 
água é sempre baixa, de forma que praticamente 
não ocorre reabsorção de água, apesar de grande 
gradiente osmótico. A permeabilidade à água, nas 
últimas porções dos túbulos — os túbulos distais, 
túbulos coletores e duetos coletores —, pode ser 
alta ou baixa, dependendo da presença ou 
ausência de ADH. 
Secreção e reabsorção no túbulo 
contorcido proximal 
A maior quantidade de reabsorção de soluto e água a 
partir do líquido filtrado ocorre nos túbulos 
contorcidos proximais. 
Reabsorve agua, Na e K, glicose, aminoácidos, HCO3, 
Ureia. 
Além disso, os túbulos contorcidos proximais 
secretam uma quantidade variável de H+, íons amônia 
(NH4+) e ureia. 
A maior parte da reabsorção de solutos no túbulo 
contorcido proximal (TCP) envolve o Na+. 
O transporte de Na+ ocorre via mecanismos utilizando 
simportadores e antiportadores no túbulo contorcido 
proximal. Normalmente, a glicose, os aminoácidos, o 
ácido láctico, as vitaminas hidrossolúveis e outros 
nutrientes filtrados não são perdidos na urina. 
Em vez disso, são completamente reabsorvidos na 
primeira metade do túbulo contorcido proximal por 
vários tipos de simportadores Na+ localizados na 
membrana apical. 
No simportador Na/Glicose, Dois íons Na+ e uma 
molécula de glicose se ligam à proteína simportadora, 
que os transporta do líquido tubular para dentro da 
célula do túbulo. 
 
 
Os contratransportadores Na+H+ carregam o Na+ 
filtrado a favor do seu gradiente de concentração para 
dentro de uma célula do TCP conforme o H+ é movido 
do citosol para o lúmen. fazendo com que o Na+ seja 
reabsorvido para o sangue e o H+ seja secretado no 
líquido tubular. 
 
A reabsorção de soluto nos túbuloscontorcidos 
proximais promove a osmose de água. Cada soluto 
reabsorvido aumenta a osmolaridade, primeiramente 
no interior da célula do túbulo, em seguida no líquido 
intersticial, e por fim no sangue. 
As células que revestem o túbulo contorcido 
proximal e a parte descendente da alça de Henle são 
especialmente permeáveis à água, porque contêm 
muitas moléculas de aquaporina1. Esta proteína 
integrante da membrana plasmática é um canal de 
água que aumenta muito a velocidade do movimento 
da água através das membranas apical e basolateral. 
Reabsorção na alça de Henle 
A alça de Henle reabsorve aproximadamente 15% da 
água filtrada, 20 a 30% do Na+ e K+ filtrados, 35% do 
Cl– filtrado, 10 a 20% do HCO3– filtrado e uma 
quantidade variável do Ca2+ e Mg2+ filtrados. Aqui, 
pela primeira vez, a reabsorção de água por osmose 
não é automaticamente acoplada à reabsorção de 
solutos filtrados, porque parte da alça de Henle é 
relativamente impermeável à água. 
As células na parte ascendente espessa têm 
simportadores que simultaneamente reabsorvem um 
Na+, um K+ e dois Cl– 
 
 
Embora aproximadamente 15% da água filtrada sejam 
reabsorvidos na parte descendente da alça de Henle, 
pouca ou nenhuma água é reabsorvida na parte 
ascendente. 
Reabsorção no início do túbulo contorcido distal 
A parte inicial do túbulo contorcido distal (TCD) 
reabsorve aproximadamente 10 a 15% da água 
filtrada, 5% do Na+ filtrado e 5% do Cl– filtrado. 
O início do TCD também é um importante local 
onde o hormônio paratireóideo (PTH) estimula a 
reabsorção de Ca2+. 
Reabsorção e secreção no final do túbulo contorcido 
distal e no ducto coletor 
No momento em que o líquido alcança o final do 
túbulo contorcido distal, 90 a 95% dos solutos 
filtrados e água retornaram para a corrente 
sanguínea. 
Na membrana apical das células principais, os canais 
de Na+ possibilitam a entrada de Na+ enquanto os 
canais de K+ possibilitam o efluxo de K+ para o líquido 
tubular. 
 
 
OBJETIVO 2 – DISCUTIR O PAPEL DO RIM NA 
HOMEOSTASE CORPORAL. 
 EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE 
Defesas Contra Variações da 
Concentração do H+: Tampões, Pulmões e 
Rins 
Existem três sistemas primários que regulam a 
concentração de H+ nos líquidos corporais, para evitar 
acidose ou alcalose: (1) os sistemas-tampão químicos 
acidobásicos dos líquidos corporais que se combinam, 
imediatamente, com ácido ou base para evitar 
alterações excessivas da concentração de H+; (2) o 
centro respiratório, que regula a remoção de CO,2 (e, 
portanto, de H2C03) do líquido extracelular; e (3) os 
rins, que podem excretar tanto urina ácida como 
alcalina, reajustando a concentração de H+ no líquido 
extracelular para níveis normais, durante a acidose ou 
a alcalose. 
Embora a resposta dos rins seja relativamente mais 
lenta, se comparada com as outras defesas, durante 
período de horas a vários dias, eles são, sem dúvida, 
os sistemas reguladores acidobásicos mais potentes. 
Controle Renal do Balanço Acidobásico 
Os rins controlam o balanço acidobásico ao excretar 
urina ácida ou básica. A excreção de urina ácida reduz 
a quantidade de ácido no líquido extracelular, 
enquanto a excreção de urina básica remove base do 
líquido extracelular. 
Ainda, grandes quantidades de H+ são secretadas no 
lúmen tubular pelas células epiteliais tubulares, 
removendo assim ácido do sangue. 
Os rins precisam, ainda, evitar a perda de bicarbonato 
na urina, tarefa quantitativamente mais importante 
do que a excreção de ácidos não voláteis. 
Como discutiremos adiante, tanto a reabsorção de 
bicarbonato quanto a excreção de H+ são realizadas 
pelo processo de secreção de H+ pelos túbulos. 
Como o HC03“ normalmente tampona o hidrogênio 
no líquido extracelular, essa perda de bicarbonato 
significa o mesmo que acrescentar H+ ao líquido 
extracelular. Dessa forma, na alcalose, a remoção de 
HC03“ eleva a concentração de H+ do líquido 
extracelular para os níveis normais. 
Na acidose, os rins não excretam HCO,” na urina, mas 
reabsorvem todo o HCOs~ filtrado e produzem novo 
bicarbonato, que é acrescentado de volta ao líquido 
extracelular. Isto reduz a concentração de H+ do 
líquido extracelular para os níveis normais. 
Assim, os rim regulam a concentração de H+ do 
líquido extracelular por três mecanismos 
fundamentais: (1) secreção de H\ (2) reabsorção de 
HCO ~ fdtrado e (3) produção de novo HCO 
Lembre-se que para cada HC03~ reabsorvido, um H+ 
precisa ser secretado. 
Cerca de 80% a 90% da reabsorção de bicarbonato (e 
excreção de H+) ocorre no túbulo proximal. 
 
Mecanismos celulares da (1) secreção ativa de íons 
hidrogênio pelos túbulos renais; (2) reabsorção 
tubular de íons e o HC03-, por combinação com íons 
hidrogênio para formar ácido carbônico, que se 
dissocia formando dióxido de carbono e água; e (3) 
reabsorção do íon sódio em troca dos íons hidrogênio 
secretados. Esse padrão de secreção de H+ ocorre no 
túbulo proximal, no segmento ascendente espesso da 
alça de Henle, e no início do túbulo distai. 
O tampão mais abundante no 
líquido tubular do ducto coletor é o HPO42– (íon mono 
hidrogeno fosfato). Além disso, existe uma pequena 
quantidade de NH3 (amônia). O H+ se combina com o 
HPO42– formando H2PO4– (íon dihidrogeno fosfato) e 
com o NH3, formando NH4+ (íon amônio). Como esses 
íons não conseguem se difundir de volta para as 
células tubulares, eles são excretados na urina. 
 
 
 
COMPARTILHAMENTO DE LIQUIDOS 
Os líquidos corporais são encontrados em dois 
“compartimentos” principais – intracelular e 
extracelular. 
Em homem adulto com peso médio de 70 quilos, a 
quantidade total de água fica em torno de 60% do seu 
peso corporal, algo em torno de 42 litros. Esse 
percentual pode mudar, dependendo da idade, sexo e 
porcentagem de gordura corporal. Com o 
envelhecimento, o percentual total de água do corpo 
diminui gradualmente. Isso se deve, em parte, ao fato 
de que o envelhecimento geralmente está associado 
ao aumento no percentual de tecido adiposo do 
corpo, que diminui proporcionalmente o percentual 
de água. 
Devido a que as mulheres têm mais gordura corporal 
que os homens, sua água corporal total é em média 
de 50% do peso corporal. 
Cerca de dois terços do líquido corporal constituem o 
líquido intracelular (LIC), também chamado citosol, o 
líquido dentro das células. 
O outro terço, chamado de líquido extracelular (LEC), 
se encontra fora das células e inclui todos os 
líquidos corporais. 
Cerca de 80% do LEC é o líquido intersticial, que ocupa 
os espaços microscópicos entre as células 
nos tecidos, e os outros 20% do LEC são o plasma, a 
porção líquida do sangue. 
Outros líquidos extracelulares que estão 
agrupados com o líquido intersticial incluem a linfa 
nos vasos linfáticos; o líquido cerebrospinal no 
sistema nervoso; o líquido sinovial nas articulações; o 
humor aquoso e o humor vítreo; a endolinfa e a 
perilinfa das orelhas e os líquidos pleural, pericárdico 
e peritoneal entre as túnicas serosas. 
Existem duas barreiras gerais que separa o liquido 
intersticial, o liquido intracelular e o plasma 
sanguíneo: A membrana plasmática que separa o LIC 
do liquido intersticial. E a parede dos vasos 
sanguíneos que separa o plasma do liquido 
intersticial. 
Os processos de filtração, reabsorção, difusão e 
osmose permitem uma troca contínua de água e de 
solutos entre os compartimentos de líquido do corpo 
Como a osmose é o principal modo de movimento 
aquoso entre o líquido intracelular e o líquido 
intersticial, a concentração de solutos nesses líquidos 
determina a direção do movimento da água. 
Como a maior parte dos solutos nos líquidos corporais 
são eletrólitos, compostos inorgânicos que se 
dissociam em íons, o equilíbrio hídrico está 
relacionado intimamente com o equilíbrio eletrolítico. 
O corpo pode ganhar água por ingestão e pela síntese 
metabólica. As fontes de aguacorporal,pode ser por 
alimento e agua ingeridos, e a outra fonte é a água 
metabólica produzido nas reações de sintese por 
desidratação e durante a respiração 
Regulação do ganho corporal de água 
Quando ocorre uma desidratação, ou seja, a perda de 
agua é maior do que o ganho é estimulada a sede. 
Ocorre uma diminuição da saliva, com a sensação de 
boca e faringe seca levando um estimulo do centro de 
sede no hipotálamo, que desencadeia a sede e leva a 
ingestão de agua. 
A desidratação também promove um aumento da 
osmolaridade sanguínea, que estimula 
osmorreceptores no hipotálamo, que ativa o centro 
de sede. 
Além disso, ocorre uma diminuição do volume de 
sangue, levando a uma diminuição da pressão 
sanguínea, promovendo a liberação de renina pelas 
células justaglomerulares que promove um aumento 
da formação da angiotensina II que estimula o centro 
de sede. 
QUANDO A CONCENTRAÇÃO DE SÓDIO É REDUZIDA 
NO PLASMA, O INDIVIDUO TEM HIPONATREMIA. 
QUANDO A COCENTRAÇÃO DE SÓDIO ESTA ELEVADA, 
O INDIVIDUO TEM HIPERNATREMIA. 
Edema: Excesso de Líquido nos Tecidos 
O edema refere-se à presença de excesso de líquido 
nos tecidos do corpo. 
O edema extracelular é causado por um vazamento 
anormal do liquido plasmático ou uma falha do 
sistema linfático de retornar o liquido do interstício 
pra o sangue. 
Regulação das perdas de água e de solutos 
O grau de perda de sais urinários (NaCl) é o principal 
fator que determina o volume de líquidos corporais. 
Variações hormonais regulam a perda urinária desses 
íons, que, por sua vez, afeta o volume de sangue 
Os três hormônios mais importantes que regulam a 
reabsorção renal de Na+ e de Cl– são a angiotensina II, 
a aldosterona e o peptídio natriurético atrial (PNA). 
Um aumento da ingestão de NaCl, leva a um aumento 
da concentração plasmática desse ions, que acaba 
aumentando a osmose de agua do liquido intracelular 
para o liquido intersticial e para o plasma. Isso 
promove um aumento do volume sanguíneo, que 
desencadeia dois processos: 
1. Ocorre um aumento do estiramento dos 
átrios, devido ao maior volume sanguíneo, o 
que promove a liberação do PNA (peptidio 
natriurético atrial), que por sua vez reduz a 
absorção de NaCl pelos rins, aumentando a 
liberação desses ions na urina, o que leva a 
maior perda de agua na urina por osmose, e 
diminui o volume sanguíneo. 
2. Ocorre uma diminuição da liberação de renina 
pelas células justaglomerulares do rim. Isso 
diminui a formação da angiotensina II, que 
implica numa diminuição da liberação de 
aldosterona e um aumento da taxa de 
filtração glomerular, o que reduz a 
reabsorção de NaCl pelos rins, aumentando a 
liberação desses ions na urina, levando a uma 
perda de agua na urina por osmose que 
diminui o volume sanguíneo. 
O principal hormônio que regula a perda de água é o 
hormônio antidiurético (HAD). 
O hormônio antidiurético (ADH). Esse hormônio, 
também é conhecido como vasopressina, é produzido 
pelas celulas neurosecretoras que se estendem do 
hipotálamo para a neurohipofise. 
O ADH, promove a inserção de proteínas que formam 
canais de agua (Aquaporina 2) nas membranas apicais 
das células dos tubos coletores, como resultado a 
permeabilidade desse células para a agua aumenta. 
As moléculas de agua se movem por osmose dos 
túbulos para as células, e então das células para a 
corrente sanguínea. 
O resultado é a produção de uma urina concentrada. 
Quando as células principais não são estimuladas pelo 
ADH, as moléculas de Aquaporina 2, são removidas da 
membrana apical por endocitose. 
Em todos esses casos, o aumento da secreção de HAD 
ajudará a conservar os líquidos corporais.